154899. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gammabutirolakton előállítására
3 154899 4 300 C°-ra való melegítés után az őrölt katalizátormasszát hengerekké sajtolják, amelyek azonban — miként fentebb rnár említettük — nem rendelkeznek kielégítő mechanikai szilárdsággal. Ezenkívül e katalizátor aktivitása döntő mér- 5 tókiben függ a dnkfcarbonát előállítási mórijától'. A réz-,magnéziumoxid katalizátort analóg módon állítják elő,, és ez a katalizátor hasonló tulajdonságokkal rendelkezik. Egy szintén az utóbb említett irodalmi he- 10 lyen ismertetett réz-alumíniumoxid katalizátor csupán 45%, y-butirolaktont szolgáltatott, nagyobb mennyiségű tetrahidrofurán-mennyiségek mellett. A találmány célja az említett hátrányok 15 kiküszöbölése. A találmány feladata, hogy olyan eljárást dolgozzon ki, amely lehetővé teszi, hogy butándiol-il,4-Jből kiindulva katalitikus déhidrogénezéssel ;;-lbutirolaktont állítsunk elő legalább 20 90%-os kitermelésekkel, egyidejűleg nagy tér-idősebesBégeket alkalmazva, és a katalizátor számára hosszú élettartamot biztosítva. Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy butándioH,4-et katalitikus 25 dehidrogénezéssel, hidrogén jelenlétében, 200— 300 C° reakoióhőmórsékleten, rezet és cinkoxidot tartalmazó katalizáitor felhasználása mellett /-butirolaktonna alakítunk, ós a dehidrogénezést a találmány szerint olyan ikataüizáto- 30 rok jelenlétében folytatjuk le, amelyek 10—40 súly°/o rezet, 20—60 súly% cinkoxidot és 20—^60 súly% alumínduimoxldot tartalmaznak. A találmány szerinti eljárással az ismert eljárásokhoz viszonyítva azonos mértékű butiro- 35 laktonnkitermeléseket kapunk, de lényegesen nagyobb óránként átalakított anyagmennyiségekkel1 . Ez meglepő volt, ment — miként az irodaiamból ismeretes — a találmány szerint felhasználásra kerülő katalizátorokban levő 40 alumíniumoxid erős dehidratizáló hatással rendelkezik. A találmány értelmében felhasznált katalizátorok több hónap élettartammal rendelkeznek, és aktivitásúk csökkenésekor in situ 45 többször regenerálhatok oxigén és nitrogén elegyének magas hőmérsékleten végzett átvezetése és ezt követő hidrogénés redukció útján, miközben kitűnő mechanikai szilárdságúik nem megy tönkre. Ezen túlmenően a találmány 50 szerinti katalizátorok lényegesen egyszerűbben állíthatók elő kereskedelmi cinkoxid és 100 C°on szárított alumíniumoxiidhidroxid elegyének tömény réznitrát-oldattal kis edényekben végzett összegyúrása útján. 55 A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa: '5136,2 g 100 C°~on szárított poralakú alumfoiumoxidhidroxidot elegyítettünk 400 g cinkoxiddal, majd összegyúrtuk, 760,4 g réznitrátaak 260 ml vízzel készített oldatával. Á masszát 110 C°-on szárítottuk és négy órán át levegőáramban hevítettük 450 C° hőmérsékleten. A kapott terméket 2% grafitnak mint csúsztatószernek a hozzáadása után megőröltük ós hengerekké préseltük. Ezt követően a kataiizátor-préselvényeket több órán keresztül redukáltuk 230 C-on hidrogénáiramban. A redukálást a reaktorba való beleépítés után végeztük: Az ilyen módon előállított réz^cinkoxid-alumíniurnoxid katalizátor 270 mt-nyi mennyisége fölött, amely függőlegesen álló csőben volt elrendezve, 230 C°-on egy órán belül 90 g gőzalakú foutándiol-l,4-et vezettünk el 81 liter hidrogénnel együtt. Az így kapott termék 80,8 g '/-foutirolaktonból, 1,8 g butándiol-d,4-^01, ,2,9 g tetrahidrofuránból és 0,7 g vízből állt. A ybutirolakton-hozani az elméleti kitermelés 94%-a volt. 1600 óra eltelt után a 7-nbutirolakton-ihozam fokozatosan 90% alá süllyedt. 85% hozam elérésekor a katalizátort olyan nitrogén-levegő eleggyé1 !, amelyből a nitrogént levegővel 1 folytonosan kiszorítottuk, annyi ideig oxidáltuk 400 C°-on, amíg a reakciócsövet elhagyó gázelegyben már nem lehetett több széndioxidot kimutatni. A katalizátor fölött elvezetett gázmennyiség óránként 81 liter volt. Az oxidáctó befejezése után a katalizátort több órán át redukáltuk 230 C°-on azonos mennyiségű hidrogénnel, és így a katalizátor ismét teljes aktivitását érte el. Mechanikai szilárdsága változatlan maradt. 2. példa: 408 g ,100 C°-on szárított, por alakú alummiuimoxidhidroxidot 500 g cinkoxiddal elegyítettünk, majd az elegyet összegyúrtuk 760,4 g réznitrátnak 260 ml vízzel készített oldatával. A további feldolgozást az 1. példa szerinti módon végeztük. Az 1. példában leírtakkal azonos feltértelek mellett redukáltunk az így nyert katalizátor fölött butándiol-4,4-et hidrogénáiramban. A kapott termék 79,1 g j/nbutirolaktanból, 2',7 g butándiol-1,4-ből, 3,6 g tetrahidrofuránból és 0,9 g vízből állt. A kihozatal az elméleti érték 92%-a volt. 3. példa: Az 1. példa szerinti módon előállított 160 ml katalizátor fölött 250 C°^on, egy órán át 90 g gőzalakú butándiol-1,4-et vezettünk el. A hidrogén-mennyiség óránként 36 liter volt. A kapott termék 77,4 g y-foutirolaktontoól, 4,5 g butándioM,4-ből, csekély mennyiségű vízből és tetrahidrofuránból állt. A y-foutiro!akton-hozaim az elméleti érték 9Ó%ra volt. Szabadalmi igénypont: Eljárás y-tbutirolakton előállítására butándiol-1,4-nek hidrogén jelenlétében, 200—300 C° reakcióhőmérsékleten, rezet és cinket tartal-10 IS 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
